硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性體的過程(cheng)是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的補(bu)強主要是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度增(zeng)加數(shu)十(shi)倍(bei)。有時為了降低成本(ben)或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的性能，也加入相應的各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織不(bu)(bu)粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政府采(cai)購(gou)的市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成為全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。